Newsletter

Login Form



Aktualne wydanie

OkladkaSS-10-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner konferencja 12 2017

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

 

  

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

 baner mochnik colorimo 750X100

 

lisec SS FastLAne

 

baner-2-krzywe

 

 

 

Okna w budynkach kościołów
Data dodania: 06.07.17

Okna w kościele nie służą wyłącznie do oświetlenia dziennego wnętrza, ale także do wymiany powietrza. Obiekty sakralne w sposób szczególny narażone są na zmienne sytuacje związane z fizyką budowli. Sposób użytkowania budynku kościoła jest bardzo specyficzny. 

 

Wprowadzenie

 

Kościół jest użytkowany okresowo, a w skali tygodnia – dość krótko. Liczba wiernych na nabożeństwach bywa zróżnicowana: w dni powszednie znacznie mniejsza od niedziel i świąt. W przypadku braku ogrzewania i niezbyt szczelnych okien proces wymiany powietrza oraz odparowywania wilgoci następuje w sposób dość regularny. Momentami newralgicznymi są uroczystości religijne z dużą ilością uczestników, mające miejsce w mroźne dni oraz okresy gwałtownego wiosennego ocieplenia. Wówczas para wodna znajdująca się w powietrzu nie może być szybko wymieniona ani wchłonięta rzez tynk i następuje skraplanie wody na szybach.

 

Zupełnie inna sytuacja występuje w kościołach ogrzewanych, w których zastosowano szczelne okna. W takiej sytuacji powstają specyficzne warunki sprzyjające rozwojowi pleśni i grzybów a wchłonięta przez tynki i utrzymująca się w nich długi czas wilgoć powoduje stopniową krystalizację soli, kapilarnie podciąganych od fundamentów. W takich warunkach następuje degradacja nie tylko konstrukcji ale i wyposażenia kościoła: drewnianych rzeźb, malowideł ściennych, mebli i obrazów. Jest to szczególnie niebezpieczne w obiektach zabytkowych o cennym wyposażeniu.

 

Konieczność właściwej wentylacji (między innymi przez okna, choć oczywiście nie tylko) stoi w sprzeczności z potrzebą zapewnienia odpowiednich warunków termicznych dla przebywania ludzi w obiekcie. Kościoły są budynkami użyteczności publicznej i powinny spełniać wymagania wynikające z prawa budowlanego. Zaznaczyć należy, że okresie zimowym użytkownicy pozostają, przez cały czas przebywania w obiekcie, w okryciach zewnętrznych. Czas ciągłego przebywania uczestnika nabożeństwa w świątyni z reguły nie przekracza jednej godziny. Można zatem uznać za wystarczające utrzymywanie temperatury wnętrza w zakresie od 8° do 16°, choć należy zaznaczyć, że żadne kościelne przepisy tego nie regulują.

 

Znowelizowane rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, wraz z innymi aktami wykonawczymi do ustawy Prawo Budowlane, zaostrzają wymagania cieplne dla okien [1, 2, 3]. Dla budynków użyteczności publicznej, aktualne wymagania w zakresie izolacyjności cieplnej okien uważa się za spełnione, jeżeli współczynnik przenikania ciepła dla temperatury ti>16°C – U(max) ≤ 1,1 W/m2 K, dla temperatury 80< ti ≤16°C U(max)≤ 1,6. Po roku 2021 wartości te wzrosną odpowiednio do 0,9 i 1,4.

 

Dotychczas brano jedynie uwagę współczynnik przenikania ciepła przez okno i nie precyzowano, ile energii cieplnej może przeniknąć przez szyby. Ostatnio wprowadzono dodatkowo współczynnik przepuszczalności energii całkowitej okna oraz przegród szklanych i przezroczystych gc=fc·gG, który nie może być większy niż 0,5; gdzie: fc – współczynnik korekcyjny redukcji promieniowania; gG – współczynnik przepuszczalności energii całkowitej dla rodzaju oszklenia.

 

Jeżeli okna i przegrody szklane zajmują więcej niż 50% powierzchni ściany, co we współczesnych obiektach sakralnych jest możliwe, dodatkowo stawia się warunek gc·fG≤0,25, gdzie fG to udział powierzchni okien oraz przegród szklanych i przezroczystych w powierzchni ściany.

 

Szacuje się, że w budynku, który spełnia aktualne wymagania prawne dotyczące izolacyjności termicznej, przez stolarkę budowlaną ucieka ok. 15% energii, czyli porównywalnie do ilości strat ciepła przez ściany, a także dach. Redukcja strat ciepła przez stolarkę jest więc zadaniem równie ważnym co ograniczanie strat ciepła przez te największe powierzchnie budynków [4, 5].

 

Każdy kościół to obiekt projektowany na bardzo długi czas użytkowania, o czym świadczą liczne, mające kilka stuleci świątynie zabytkowe, które są użytkowane do dziś. Należałoby zatem uznać, że projektanci obiektów sakralnych powinni już dziś projektować okna o współczynniku U(max)≤1,4 W/(m2K) oraz współczynniku gc<0,5. Także administratorzy już funkcjonujących budynków kościołów, których okna nie spełniają aktualnie obowiązujących norm, powinni dążyć do wymiany tych okien.

 

 

Okna w kościołach archidiecezji częstochowskiej

 

Badania prowadzone przez autorkę w 45 reprezentatywnych kościołach archidiecezji częstochowskiej, w latach 90-tych ubiegłego wieku wykazały, że 80% badanych obiektów posiadało wówczas okna o ramach stalowych, z których ponad połowa były to okna jednoszybowe. Jednoszybowe były także okna witrażowe (9%).

 

Do roku 1995 na terenie archidiecezji częstochowskiej istniało 87 budynków kościołów wybudowanych po II wojnie światowej. Aktualnie w czterech okręgach duszpasterskich, istnieją tam 234 budynki współczesnych kościołów. A zatem, na przestrzeni ostatnich dziewiętnastu lat wzniesiono 147 nowych budynków kościołów, z czego większość pod koniec lat 90-tych i na początku obecnego stulecia. Zgodnie z obserwacjami autorki im później wybudowano dany obiekt, tym lepsza jest jakość jego wyposażenia technicznego, w tym izolacyjność termiczna poszczególnych jego elementów. Jest to w naturalny sposób związane z postępem technicznym oraz stopniowym wzrostem wymaganego współczynnika przenikania poszczególnych przegród. Prowadzone obecnie na terenie archidiecezji częstochowskiej badania obiektów sakralnych pokazują, między innymi, dużą zmianę rodzajów stosowanych w kościołach okien. Poniżej przedstawiono zestawienie rodzajów okien w kościołach zawierciańskiego okręgu duszpasterskiego archidiecezji częstochowskiej.

 

Zestawienie dotyczy okręgu zawierciańskiego, wybranego jako reprezentatywny, ze względu na proporcjonalne ilościowo zróżnicowanie obiektów miejskich i wiejskich na tym terenie, co odpowiada ogólnej strukturze typologicznej takich obiektów w całej archidiecezji. Okna stalowe, jak widać w tabeli, występują w kościołach nadal najczęściej. W stosunku do lat 90-tych ich udział procentowy jest jednak mniejszy, bo wynosi 51% wszystkich badanych obiektów. Zaznaczyć należy, że tylko w dwóch z tych obiektów (6%) okna były szklone pojedynczą szybą. Wszystkie pozostałe okna, niezależnie od rodzaju ramy, posiadały podwójne szyby – najczęściej zespolone.

 

(...)

 

 

Tab. 1. Rodzaje okien stosowanych w badanych budynkach kościołów archidiecezji częstochowskiej – dane na rok 1998.

 

 2017 6 29 1

 

 

 Tab. 2. Rodzaje okien stosowanych aktualnie w budynkach kościołów zawierciańskiego okręgu duszpasterskiego archidiecezji częstochowskiej

 

 2017 6 29 2

 

 

Obserwuje się proces wymiany starych, jednoszybowych okien o stalowych ramach na okna o szybach zespolonych. Często są wówczas stosowane okna aluminiowe. Taką właśnie wymianę okien przeprowadzono w ostatnim czasie w archidiecezji częstochowskiej w kościołach w Gomunicach, Mzykach i Gniazdowie. Obiekty te, już po wymianie okien, przedstawiono na fotografiach 1, 2 i 3.

 

 

2017 6 30 1

Fot. 1. Kościół w Gomunicach

 

 

2017 6 30 2

 Fot. 2. Kościół w Mzykach

 

 

2017 6 30 3

Fot. 3. Kościół w Gniazdowie

 

 

2017 6 30 4

Fot. 4. Kościół w Rudzie Śląskiej

 

 

2017 6 30 5

Rys. 1. Przekrój przez rygiel okna kościoła w Rudzie Śląskiej [6]

 

 

Zaznaczyć należy, że wymiana okien powinna być traktowana w każdym przypadku indywidualnie, aby po kompleksowej analizie ustalić najefektywniejszy sposób działania pozwalający pogodzić sprzeczne interesy energooszczędności i zapewnienia komfortu cieplnego z potrzebą odpowiedniej wentylacji obiektu.

 

Proces wymiany okien obserwuje się także w innych diecezjach. Poniżej przedstawiono fotografię oraz rysunek przekroju przez rygiel okienny kościoła w Rudzie Śląskiej. Kościół w Rudzie Śląskiej należy do archidiecezji katowickiej i posiada ogromne przeszklenia, których wymiana znacząco podniosła energooszczędność obiektu.

 

Aktualnie na terenie archidiecezji częstochowskiej buduje się 15 nowych budynków kościołów. Są to: parafia Zesłania Ducha Świętego, parafia św. Melchiora Grodzieckiego, parafia Niepokalanego Serca NMP, św. Andrzeja Boboli, parafia św. Faustyny Kowalskiej oraz parafia św. Kaspra del Bufallo, wszystkie powyższe w Częstochowie oraz parafie NMP Fatimskiej w Kłobucku, Jezusa Chrystusa Dobrego Pasterza w Wierzchowisku, bł. Michała Kozala w Działoszynie, św. Barbary DM w Wieluniu, św. Stanisława w Witkowie, Narodzenia Pańskiego w Pajęcznie, Męczeństwa św. Jana w Myszkowie i św. Jana Pawła II w Zawierciu. Wszystkie aktualnie wznoszone obiekty mają okna o szybach zespolonych. Poniżej przedstawiono fotografie dwóch przykładowych obiektów, w których zastosowano okna z drewna klejonego oraz PVC.

 

 

2017 6 31 1

Fot. 5. Drewniane okna kościoła św. Faustyny w Częstochowie

 

 

2017 6 31 2

Fot. 6. Okna PVC w kościele św. Kacpra del Bufallo w Częstochowie

 

 

Energooszczędne okna montowane są w nowo wznoszonych obiektach sakralnych w całym kraju, a sztandarowymi przykładami są Świątynia Opatrzności Bożej w Warszawie i Świątynia Maryi Gwiazdy Nowej Ewangelizacji i św. Jana Pawła II w Toruniu. Zdjęcia 9 i 10 prezentują okna tej ostatniej budowli.

 

 

2017 6 31 3 

 Fot. 9. Świątynia Maryi Gwiazdy Nowej Ewangelizacji i św. Jana Pawła II w Toruniu po wstawieniu okien

 

 

2017 6 31 4

Fot. 10. Świątynia Maryi Gwiazdy Nowej Ewangelizacji i św. Jana Pawła II w Toruniu – aluminiowe okno

 

 

Podsumowanie

 

Kościół katolicki w Polsce posiada aktualnie dużą liczbę budynków sakralnych, wybudowanych po wojnie, a przed rokiem 1989. Był to okres bardzo niesprzyjającym inwestycjom kościelnym. Kościoły były wówczas wznoszone w pośpiechu (by zdążyć przed ewentualnym cofnięciem pozwolenia na budowę), często zbyt duże (z lęku przed nieotrzymaniem następnych pozwoleń). Materiały budowlane były w tych czasach trudno dostępne i kiepskiej jakości. Wszystko to przekłada się na jakość tych obiektów, w tym także ich efektywność energetyczną oraz niesprawne systemy wentylacyjne. Na podstawie obserwacji licznych kościołów z tego okresu można wysnuć tezę, że w procesie inwestycyjnym zagadnienia te były zupełnie pomijane, być może ze względu na wielowiekową tradycję braku ogrzewania w kościołach, niższe ceny energii oraz obowiązujące wówczas wymagania normatywne wobec całego budownictwa.

 

Dopiero w kościołach najnowszych, zwłaszcza budowanych po roku 2000, widać większą dbałość o izolacyjność termiczną elementów budynku, w tym okien. Obserwuje się także tendencję wymiany stolarki okiennej w już istniejących obiektach. Znacząco zmniejszyła się na przestrzeni ostatnich lat liczba kościołów z oknami szklonymi pojedynczą szybą, choć ciągle jeszcze można zaobserwować niewielką ilość takich właśnie obiektów. Obserwując istniejące tendencje można przypuszczać, że w najbliższych latach takie okna znikną z kościołów całkowicie.

 

Osobne zagadnienie stanowią obiekty zabytkowe, gdzie wymagania konserwatorskie są najczęściej istotniejsze od efektywności energetycznej obiektu. Wydaje się jednak, że i dla tych budowli można wskazać sposoby poprawy izolacyjności okien, możliwe do zaakceptowania przez konserwatorów.

 

Problemem, zarówno dla kościołów nowych jak i zabytkowych są okna witrażowe – trudno w tym wypadku mówić o ich wymianie, ponieważ w przeszłości stanowiły znaczącą inwestycję parafii i są ozdobą wnętrza. Można wówczas stosować rozwiązania w postaci dodatkowych okien zewnętrznych. Takie właśnie rozwiązanie zastosowano m.in. w zabytkowym kościele w Bolechowicach w archidiecezji krakowskiej, w katedrze w Oliwie oraz w parafii Bolesławcu. Niestety zewnętrzne okna są tam szklone szybą pojedynczą. Wydaje się celowe zastosowanie w oknach zewnętrznych szyb zespolonych, co podnosi wprawdzie koszt inwestycji, ale obniża znacząco przyszłe koszty eksploatacji obiektu.

 

Osobne zagadnienie stanowi zapewnienie odpowiedniej wentylacji obiektu, której okna są jednym z elementów. Należy zaznaczyć, że wymiana okien w obiektach istniejących oraz wybór okien w nowych kościołach powinny być elementem kompleksowych rozwiązań projektowych obejmujących także zagadnienia instalacyjne. W konkretnych przypadkach, przy braku funduszy na takie kompleksowe rozwiązania, zwłaszcza w obiektach zabytkowych, stare, nieszczelne okna mogą się okazać elementem opóźniającym degradację całego budynku.

 

 

 

 

Aleksandra Repelewicz
Politechnika Częstochowska

 

 

Literatura:

[1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, Dz.U. 2002 nr 75 poz. 690 ze zm. (Dz.U. 2013 poz.926).

[2] Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego z dnia 25.04. 2012, Dz.U. z 2012 r. poz. 462.

[3] Ustawa z dnia 7 lipca 1994. Prawo budowlane, Dz.U. z 2006 nr 243, poz. 1118, z późn. zm.

[4] A. Repelewicz, Układy architektoniczno-konstrukcyjne i izolacyjność cieplna ścian zewnętrznych w obiektach sakralnych. Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym 1(9)2012. s. 84-94.

[5] A. Repelewicz, Zwiększenie efektywności energetycznej budynków sakralnych. Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym. 2(12) 2013. s.87-95.

[6] Dokumentacja techniczna biura projektowego firmy YAWAL

[7] A. Repelewicz, Izolacyjność termiczna okien w obiektach sakralnych. Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym. Częstochowa 2(14) 2014. s.90-95.

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne 
Więcej informacji: Świat Szkła 06/2017 

 

 

 

 

 

01 chik